近日,课题组在铈基金属卤化物材料方向取得重要进展。相关成果以“Environmentally Friendly Synthesis of Near-Unity UV/violet-Emitting Cerium-Based Metal Halides with Reversible Structural Switching for Smart Anti-Counterfeiting”为题发表在国际知名期刊《Nano Letters》上。论文第一作者为硕士研究生朱东阳和秦威龙,通讯作者为陈旭副教授和史志锋教授,郑州大学物理学院为第一单位。
紫外和紫光发光材料因其高效能和简易合成方法,在光电应用领域备受关注。然而,传统制备方法常受限于复杂工艺、苛刻条件及有毒溶剂,使得规模化生产面临挑战。金属卤化物钙钛矿因其优异的半导体性能和溶液加工性而成为有前景的候选材料。但铅基钙钛矿受限于窄带隙和铅毒性,在紫外-紫光发射方面存在根本局限。因此,开发无铅、高效紫外-紫光发射且环境友好的钙钛矿材料显得尤为重要。
鉴于此,课题组报道了一种绿色、低成本且可扩展的溶液相合成方法,成功制备了高效紫外/紫光发射的铈基金属卤化物Cs3CeCl6·3HO和Cs3CeCl6。这两种荧光材料分别展现出93.54%和91.82%的光致发光量子产率。值得注意的是,Cs3CeCl6·3HO在334 nm和356 nm处呈现双发射峰,是已知最短发射波长的金属卤化物钙钛矿之一。另外,通过热、溶剂和湿度刺激,可实现两种材料之间的可逆相变以及发光颜色转换。基于此特性,本研究展示了一个多级信息加密系统。该工作不仅引入了新型高效紫外-紫光荧光材料,还为信息防伪和安全应用中的智能发光材料提供了新颖的设计思路。

该项工作得到了国家自然科学基金项目、河南省自然科学基金等项目的支持。
文章链接:DOI: 10.1021/acs.nanolett.5c04689